陕西省西安市2023-2024学年高二下学期4月期中联考化学试题【含答案解析】

2023－2024学年度第二学期第二次阶段性检测高二化学注意事项：1.本试卷满分100分，考试时间75分钟。2.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。3.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。回答非选择题时，将答案直接写在答题卡上。4.考试结束后将答题卡收回。第I卷(选择题)一、选择题(共16小题，每小题3分，共48分。在给出的四个选项中，只有一项是符合要求的)1.如图所示N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中能量变化，判断下列说法正确的是A.N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)是放热反应B.2molO原子结合生成O2(g)时需要吸收498kJ能量C.2molN(g)和2molO(g)的总能量为1444kJD.1molN2(g)和1molO2(g)反应生成2molNO(g)的反应热△H=+180kJ•mol-1【答案】D【解析】【详解】A．断裂1molN2(g)中的化学键吸收的能量为946kJ，断裂1molO2(g)中的化学键吸收的能量为498kJ，形成2molNO中的化学键放出的能量为1264kJ，N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)断键吸收的总能量大于成键放出的总能量，为吸热反应，故A错误；B．成键放热，2molO原子结合生成O2(g)时需要放出498kJ能量，故B错误；C．1molN2、1molO2形成2molN(g)和2molO(g)的吸收的总能量为1444kJ，故C错误；D．1molN2(g)和1molO2(g)反应生成2molNO(g)的反应热△H=(946+498-1264)kJ•mol-1=+180kJ•mol-1，故D正确；选D。2.下列实验不能达到对应实验目的的是ABCD测定H2O2催化生成O2的反应速率在光照条件下制取纯净的一氯甲烷验证Fe3+与反应是可逆反应测定中和反应的反应热A.A B.B C.C D.D【答案】B【解析】【详解】A．可通过测定一定时间内产生氧气的体积或产生一定体积氧气所需的时间来测定H2O2催化生成O2的反应速率，故A不符合题意；B．甲烷和氯气的反应为多步反应，不能制取纯净的一氯甲烷，故B符合题意；C．根据得失电子守恒可知，，两者恰好反应的物质的量之比为为1:1，选项中二者物质的量之比为1:1，加入KSCN溶液，若反应不可逆，则溶液不变红，若反应可逆，则溶液变红，故C不符合题意；D．使用量热计可以测定中和反应的反应热，故D不符合题意；故选B。3.我国研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如图所示。已知：物质中化学键键能如下表所示。若反应过程中分解了水，则下列说法不正确的是化学键键键键键键能A.过程Ⅰ吸收了能量B.过程Ⅱ放出了能量C.过程Ⅲ属于放热反应D.总反应为【答案】C【解析】【分析】【详解】A．断裂化学键吸收能量，结合表中数据可知，过程Ⅰ吸收了460kJ×2=920kJ能量，A正确；B．形成化学键释放能量，则过程Ⅱ放出了436kJ+138kJ=574kJ能量，B正确；C．由过程Ⅲ可知，H2O2中的O-H键断裂，H-H键形成，=460kJ/mol×2-134kJ/mol-436kJ/mol=350kJ/mol，为吸热反应，C错误；D．太阳光在催化剂表面实现高效分解水，总反应为，D正确；答案选C。4.2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)H＜0是工业制硫酸的重要反应，下列说法不正确的是A.其他条件不变，使用催化剂能同时提高反应速率和SO2的平衡转化率B.其他条件不变，升高温度能加快反应速率，但SO2的平衡转化率降低C.其他条件不变，通入过量空气能提高SO2平衡转化率，但化学平衡常数不变D.其他条件不变，增大压强能同时提高反应速率和SO2的平衡转化率，但生产成本增加【答案】A【解析】【详解】A．使用催化剂只能提高反应速率不能提高SO2的平衡转化率，故A错误；B．该反应为放热反应，升高温度能加快反应速率，但平衡逆向移动，SO2的平衡转化率降低，故B正确；C．通入过量空气能提高SO2的平衡转化率，温度不变，所以化学平衡常数不变，故C正确；D．增大压强能能提高反应速率，该反应为分子数减小的反应，增大压强平衡正向移动，SO2的平衡转化率增大，但压强增大对设备要求提高，生产成本增加，故D正确；故答案为A。5.已知：25°C时，Ka(CH3COOH)=1.7×10-5，Kb(NH3·H2O)=1.7×10-5。用0.01mol·L-1的CH3COOH溶液滴定20mL由浓度均为0.01mol·L-1的NaOH溶液和氨水组成的混合溶液，溶液的相对导电能力随加入CH3COOH溶液体积的变化趋势如图所示。下列叙述错误的是A.c点时混合溶液中：pH=7B.水的电离程度：c＞bC.a点时混合溶液中：c(NH)≈1.7×10-5mol·L-1D.c点时混合溶液中：c(CH3COO—)+c(CH3COOH)=c(NH)+c(NH3·H2O)+c(Na+)【答案】A【解析】【分析】由图可知，a点为等浓度的氢氧化钠和氨水的混合溶液，b点氢氧化钠溶液与醋酸恰好反应生成醋酸钠，反应得到等浓度的醋酸钠和氨水的混合溶液，c点氨水和醋酸恰好反应生成醋酸铵，反应得到等浓度的醋酸钠和醋酸铵的混合溶液。【详解】A．由分析可知，c点为醋酸钠和醋酸铵的混合溶液，醋酸钠是强碱弱酸盐，醋酸根离子在溶液中水解使溶液呈酸性，由电离常数可知，醋酸的电离常数与一水合氨的电离常数相等，则铵根离子在溶液中的水解程度与醋酸根离子的水解程度相当，醋酸铵溶液呈中性，则醋酸钠和醋酸铵的混合溶液呈碱性，溶液pH大于7，故A错误；B．由分析可知，b点为醋酸钠和氨水的混合溶液，c点为醋酸钠和醋酸铵的混合溶液，氨水抑制水的电离，醋酸钠和醋酸铵促进水的电离，则c点水的电离程度大于b点，故A正确；C．由分析可知，a点为等浓度的氢氧化钠和氨水的混合溶液，溶液中氢氧根离子的浓度约为0.01mol/L，由Kb(NH3·H2O)=可得：c(NH)=≈=1.7×10-5mol/L，故C正确；D．由分析可知，c点为等浓度的醋酸钠和醋酸铵的混合溶液，溶液中存在物料守恒关系c(CH3COO—)+c(CH3COOH)=c(NH)+c(NH3·H2O)+c(Na+)，故D正确；故选A。6.利用反应NO2+NH3→N2+H2O（未配平）制作下面装置图所示的电池，用以消除氮氧化物的污染。下列有关该电池说法一定正确的是（）A.电极乙为电池负极B.离子交换膜为质子交换膜C.负极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2↑+6H2OD.28.0L（标准状况）NO2完全被处理，转移4mol电子【答案】C【解析】【分析】根据题干信息，反应NO2+NH3→N2+H2O中，NO2中N元素化合价降低，得到电子，发生还原反应，NH3中N元素化合价升高，失去电子，发生氧化反应，则电极甲为负极，电极乙为正极，据此分析解答。【详解】A．由上述分析可知，电极乙为原电池的正极，A选项错误；B．该电池中，NO2在正极得到电子，发生还原反应，电极反应式为2NO2+4H2O+8e-===N2+8OH-，OH-向负极移动，则离子交换膜为阴离子交换膜，B选项错误；C．NH3在负极失去电子，发生氧化反应，电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2↑+6H2O，C选项正确；D．由负极反应2NO2+4H2O+8e-===N2+8OH-，转移4mol电子需处理1molNO2，标准状况下NO2为液体，28.0L的物质的量未知，D选项错误；答案选C。7.钢铁是应用最广泛金属材料之一，了解其腐蚀的原理及防护有重要意义。下列有关说法正确的是A.纯铁在醋酸中会发生析氢腐蚀B.生铁制品在食盐水中会发生吸氧腐蚀C.铁发生吸氧腐蚀时负极电极反应式为D.在航母舰体上镶嵌锡块可减缓钢铁外壳的腐蚀【答案】B【解析】【分析】【详解】A．纯铁在醋酸中不能形成原电池，直接与酸反应，属于化学腐蚀，A项错误；B．生铁制品在中性或碱性环境中发生吸氧腐蚀，B项正确；C．铁发生吸氧腐蚀的时候，负极反应式为，C项错误；D．锡不如铁活泼，镶嵌锡块会加速铁的腐蚀，D项错误；故选B。8.元素周期表中，B与Si处于对角线位置，性质相似。下列推断不合理的是A.硅酸为弱酸，可推断硼酸为弱酸B.，可推断C.还原能力强，空气中自燃，可推断还原能力强，空气中自燃D.Si原子最外层有4个电子，可推断B原子最外层有4个电子【答案】D【解析】【详解】A．元素周期表中，B与Si处于对角线位置，性质相似，硅酸为弱酸，可推断硼酸为弱酸，A合理；B．，可推断，B合理；C．还原能力强，空气中自燃，可推断还原能力强，空气中自燃，C合理；D．B的原子序数为5，原子最外层有3个电子，D不合理；答案选D。9.我国科学家在寻找“点击反应”的砌块过程中，发现一种新的化合物，结构如下图所示，其中X、Y、Z和W是原子序数依次增大的短周期主族元素，Y与Z是同一主族元素。下列说法正确的是A简单离子半径：W>Z>Y>XB.X、Y、Z和W形成的简单氢化物中，X沸点最高C.X、Z、W氧化物的水化物均为强酸D.X+采用的是sp杂化方式成键【答案】D【解析】【分析】Y与Z是同一主族元素，由结构知Z形成6根共价键，Y形成2根共价键，则Y为O元素，Z为S元素，X、Y、Z和W是原子序数依次增大的短周期主族元素，则W为Cl元素，X形成3根共价键，X为N元素；【详解】A．简单离子半径：，故A错误；B．NH3、H2O、H2S、HCl中H2O沸点最高，故B错误；C．N、S、Cl的氧化物的水化物有多种，例如H2SO3、HClO为弱酸，故C错误；D．N+的中心原子形成2个双键，无孤电子对，价层电子对数为2，采用的是sp杂化方式成键，故D正确；故选D。10.中国化学家研究出一种新型复合光催化剂()，能利用太阳光高效分解水，原理如图所示。下列说法不正确的是A.通过该催化反应，实现了太阳能向化学能的转化B.反应Ⅰ中涉及到非极性键的断裂和极性键的形成C.反应Ⅱ为：2H2O2H2O+O2↑D.该过程中催化剂降低了反应的活化能【答案】B【解析】【分析】【详解】A．该过程是利用太阳光实现高效分解水，所以该反应中太阳能转化为化学能，故A正确；B．反应Ⅰ是水反应生成氢气与过氧化氢，涉及极性键的断裂和极性键、非极性键的形成，故B错误；C．反应Ⅱ是过氧化氢转化为水与氧气，反应过程可表示为：2H2O2H2O+O2↑，故C正确；D．该过程中催化剂降低了反应的活化能从而加快反应速率，故D正确。故答案选B。11.第VA族元素的原子R与Cl原子结合形成RCl3气态分子，其立体结构呈三角锥形。RCl5在气态和液态时，分子结构如图所示，下列关于RCl5分子的说法中正确的是A.每个原子都达到8电子稳定结构B.键角(Cl－R－Cl)有90°、120°、180°三种C.RCl5受热后会分解生成分子结构呈平面三角形的RCl3D.分子中5个R－Cl键键能均相同【答案】B【解析】【详解】A．R原子最外层有5个电子，形成5个共用电子对，所以RCl5中R的最外层电子数为10，不满足8电子稳定结构，故A错误；

B．上下两个顶点与中心R原子形成的键角为180°，中间为平面三角形，构成三角形的键角为120°，顶点与平面形成的键角为90°，所以键角(Cl－R－Cl)有90°、120、180°几种，故B正确；

C．RCl5受热后会分解生成分子立体结构呈三角锥形的RCl3，故C错误；

D．键长越短，键能越大，键长不同，所以键能不同，故D错误；

故选：B。12.金属原子在二维空间里的放置有如图所示的两种方式，下列说法中正确的是A.图a为非密置层，配位数为6B.图b为密置层，配位数为4C.图a在三维空间里堆积可得六方最密堆积和面心立方最密堆积D.图b在三维空间里堆积仅得体心立方堆积【答案】C【解析】【分析】金属原子在二维空间里有两种排列方式，一种是密置层排列，一种是非密置层排列，密置层排列的空间利用率高，由此可知，上图中a为密置层，b为非密置层，密置层在三维空间堆积可得到六方最密堆积和面心立方最密堆积两种堆积模型，非密置层在三维空间堆积可得简单立方堆积和体心立方堆积两种堆积模型。【详解】A．图a为密置层，配位数为12，故A错误；B．图b为非密置层，故B错误；C．a为密置层，密置层在三维空间堆积可得到六方最密堆积和面心立方最密堆积两种堆积模型，故C正确；D．b为非密置层，非密置层在三维空间堆积可得简单立方堆积和体心立方堆积两种堆积模型，故D错误；故选C。13.反应SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O可用于雕刻玻璃。下列说法正确的是A.1molSiO2含2molSi-O键 B.HF的电子式是C.SiF4晶体属于分子晶体 D.H2O为非极性分子【答案】C【解析】【详解】A．二氧化硅中1个硅原子与4个氧原子形成4个硅氧键，则1mol二氧化硅中含有4mol硅氧键，故A错误；B．氟化氢为只含有共价键的共价化合物，电子式为，故B错误；C．由方程式可知，四氟化硅为熔沸点低的分子晶体，故C正确；D．水分子为空间结构不对称的V形，属于极性分子，故D错误；故选C。14.苯甲酸为具有苯或甲醛的气味的鳞片状或针状结晶，室温下微溶于水，且电离常数Ka=6.4×10-5，温室下碳酸的电离常数Ka1=4.5×10-7，Ka2=4.7×10-11，石炭酸的电离常数Ka=6.4×10-10．下图是苯，苯酚、苯甲酸混合物的设计，有关分析不正确的是A.试剂①可以选用饱和碳酸氢钠溶液B.操作⑥主要仪器有分液漏斗和烧杯C.试剂③是CO2，操作⑦是分液D.试剂⑤可以选择硫酸，操作⑧为过滤【答案】A【解析】【分析】根据苯甲酸、苯酚、碳酸的电离常数Ka，利用酸性强弱，设计实验将混合物进行分离，先加入氢氧化钠溶液反应生成苯甲酸钠、苯酚钠，分液得到苯和混合溶液，混合溶液通入二氧化碳反应得到苯酚和苯甲酸钠，分液得到苯酚，所得溶液再加入稀硫酸反应得苯甲酸，苯甲酸室温下微溶于水，通过过滤得到苯甲酸晶体，据此分析。【详解】A.试剂①可以选用氢氧化钠溶液，反应后得苯酚钠、苯甲酸钠，选项A不正确；B.操作⑥为分液，主要仪器有分液漏斗和烧杯，选项B正确；C.试剂③是CO2，反应后得到苯酚，与苯甲酸通过分液分离，故操作⑦是分液，选项C正确；D.试剂⑤可以选择硫酸，反应得苯甲酸，苯甲酸室温下微溶于水，通过过滤得到苯甲酸晶体，故操作⑧为过滤，选项D正确。答案选A15.有机化合物的结构简式可简化，如左图示例：狗烯分子结构简式见图。下列有关狗烯的说法正确的是A.狗烯的化学式为 B.狗烯中碳、氢两种元素质量比是12：1C.图中可知每个碳原子都连接了四个原子 D.该物质燃烧一定生成二氧化碳和水【答案】B【解析】【详解】A．由结构简式可知狗烯的分子式为：，故A错误；B．由分子式可知狗烯中碳、氢两种元素质量比是12：1，故B正确；C．图中饱和碳原子连接4个原子，但不饱和的双键碳原子只连接3个原子，故C错误；D．该物质只含C、H两种元素，充分燃烧产物为二氧化碳和水，若氧气不足，燃烧不充分一定生成二氧化碳，故D错误；故选：B。16.吡啶()是类似于苯的芳香化合物，2-乙烯基吡啶(VPy)是合成治疗矽肺病药物的原料，可由如下路线合成。下列叙述不正确的是A.EPy的属于芳香醇的同分异构体有6种 B.Mpy中所有原子不可能都共平面C.反应①的反应类型是加成反应 D.反应②的反应类型是消去反应【答案】A【解析】【分析】【详解】A．EPy的属于芳香醇的同分异构体，其羟基不能与苯环直接相连，若EPy同分异构体为苯环、-NH2、-CH2OH构成，则-NH2、-CH2OH在苯环上有邻间对三种位置关系，若EPy同分异构体为苯环和-CH(NH2)OH构成，则只有一种结构，因此EPy的属于芳香醇的同分异构体有4种，故A错误；B．MPy中含有甲基，所有原子不可能共平面，故B正确；C．反应①过程中甲醛打开了不饱和碳氧双键，属于加成反应，故C正确；D．EPy转化为VPy过程中消去了羟基和氢原子，属于消去反应，故D正确；答案选A。第II卷(非选择题)二、非选择题(共52分)17.在T℃时，向1L固定体积的密闭容器M中加入2molX和1molY，发生如下反应：；该反应达到平衡后，放出的热量为，物质X的转化率为；若平衡后再升高温度，混合气体的平均相对分子质量减小。请回答下列问题：（1）化学计量数的值为___________。（2）下列能说明该反应达到了化学平衡状态的是___________。a．容器内压强一定b．容器内气体的密度一定c．容器内Z的分子数一定d．容器内气体的质量一定（3）维持T℃温度不变，若起始时向容器M中加入2molX、1molY和1molAr(稀有气体不参与反应)，则反应达到平衡后放出的热量是___________。（4）维持T℃温度不变，若在一个和原容器体积相等的恒压容器N中加入2molX和1molY，发生题给反应并达到平衡，则___________(填“M”或“N”)容器中的反应先达到平衡状态，容器中X的质量分数M___________N(填“>”、“<”或“=”)。（5）已知：该反应的平衡常数随温度的变化情况如表所示：温度/℃200250300350平衡常数K9.945.210.5若在某温度下，2molX和1molY在容器M中反应并达到平衡，X的平衡转化率为50%，则该温度为___________℃。（6）维持T℃温度不变，若起始时向容器M中加入4molX和6molY，反应达到平衡时容器内的分子数目减少10%，则反应中放出的热量为___________kJ。【答案】（1）1（2）ac（3）（4）①.N②.＞（5）350（6）0.5【解析】【小问1详解】该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，气体质量不变，平均相对分子质量减小，说明逆向是体积增大的反应，因此2+1＞a+1，则计量数的值为1；故答案为：1。【小问2详解】a．改反应是体积减小的反应，正向反应，压强不断减小，当容器内压强一定，则达到平衡，故a符合题意；b．气体密度等于气体质量除以容器体积，气体质量不变，容器体积不变，密度始终不变，当容器内气体的密度一定，不能作为判断平衡标志，故b不符合题意；c．正向反应，容器内Z的分子数不断增大，当容器内Z的分子数一定，则达到平衡，故c符合题意；d．容器内全部是气体，反应时气体质量不变，当容器内气体的质量一定，不能作为判断平衡标志，故d不符合题意；综上所述，答案为：ac。【小问3详解】维持T℃温度不变，若起始时向容器M中加入2molX、1molY和1molAr(稀有气体不参与反应)，相当于在原来达到平衡时再加入1molAr，压强虽然增大，但反应体系浓度不变，平衡不移动，因此放出的热量不变，则反应达到平衡后放出的热量是；故答案为：。【小问4详解】维持T℃温度不变，若在一个和原容器体积相等的恒压容器N中加入2molX和1molY，发生题给反应并达到平衡，由于该反应是体积减小的反应，N容器会不断减小，相当于在M容器基础上缩小体积，相当于加压，则反应速率加快，先达到平衡，因此N容器中的反应先达到平衡状态，N容器相当于在M容器基础上加压，平衡正向移动，则X的量不断减小，因此容器中X的质量分数M＞N；故答案为：N；＞。【小问5详解】若在某温度下，2molX和1molY在容器M中反应并达到平衡，X的平衡转化率为50%，建立三段式，则此时的平衡常数，则该温度为350℃；故答案为：350。【小问6详解】维持T℃温度不变，若起始时向容器M中加入4molX和6molY，反应达到平衡时容器内的分子数目减少10%，则平衡时气体物质的量为(4mol+6mol)×90%=9mol，，10−m=9，则m=1，根据；则反应中放出的热量为0.5kJ；故答案为：0.5。18.某兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的电键时。观察到电流表的指针发生了偏转。请回答下列问题：（1）甲池为___________(填“原电池”、“电解池”或“电镀池”)，通入电极的电极反应式为___________。（2）乙池中A(石墨)电极的名称为___________(填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”)。总反应的离子方程式为___________。（3）当乙池中B极质量增加21.6g时，甲池中理论上消耗的体积为___________mL(标准状况下)，丙池中___________极析出___________g铜。（4）若丙池中电极不变，将其溶液换成溶液，电键闭合一段时向后。甲中溶液的pH将___________(填“增大”“减小”或“不变”)；丙中溶液的pH将___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。【答案】（1）①.原电池②.（2）①.阳极②.（3）①.1120②.D③.6.4（4）①.减小②.不变【解析】【分析】由图可知，甲池为燃料电池，通入甲醇的的Pt电极为负极，碱性条件下，甲醇在负极失去电子发生氧化反应生成碳酸根离子和水，通入氧气的Pt电极为正极，碱性条件下，氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子；乙池为电解池，A电极为电解池的阳极，水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气，B电极为阴极，银离子在阴极得到电子发生还原反应生成银；丙池为电解池，C电极为阳极，氯离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气，D电极为阴极，铜离子在阴极得到电子发生还原反应生成铜。【小问1详解】由分析可知，甲池为原电池；通入甲醇的的Pt电极为负极，碱性条件下，甲醇在负极失去电子发生氧化反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为；【小问2详解】乙池为电解池，A电极为电解池的阳极，水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气，B电极为阴极，银离子在阴极得到电子发生还原反应生成银，总反应的离子方程式为；【小问3详解】21.6g银的物质的量为，由得失电子数目守恒可知，甲池中理论上消耗氧气的体积为0.2mol××22.4L/mol×1000=1120mL，丙池中D极析出铜的质量为0.2mol××64g/mol=6.4g；【小问4详解】若丙池中电极不变，将其溶液换成溶液，电键闭合一段时间后，甲池中的总反应为2CH3OH+3O2+4OH-=2CO+6H2O，反应中消耗氢氧根离子，溶液的pH将减小；丙池中电解溶液的方程式为，丙中溶液的pH不变。19.C、N、O、F等元素的化合物在航天、美容、食品等多领域中有广泛的用途，请回答：（1）OF2主要用于火箭工程液体助燃剂，该分子的空间结构为______；N、O、F的第一电离能由大到小的顺序为_____(用元素符号表示)。（2）XeF2是一种选择性很好的氟化试剂，但在室温下易升华，推测XeF2为______晶体(填晶体类型)。（3）FeSO4是一种重要的食品和饲料添加剂：①Fe在周期表中位于第______周期第______族。②FeSO4·7H2O的结构示意图如图所示，H2O与Fe2+、SO的作用类型分别是______、______。A.离子键B.配位键C.氢键D.金属键③比较H2O分子和SO中键角的大小并解释原因：______。【答案】（1）①.V形②.F＞N＞O（2）分子（3）①.四②.Ⅷ③.B④.C⑤.H2O的键角小于SO的键角；原因：两者中心原子均为sp3杂化，H2O中O有2对孤电子对，SO中S没有孤电子对，孤电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力，使H2O的键角小于SO的键角【解析】【小问1详解】OF2中心原子氧孤电子对数等于，又键对数等于2，所以中心原子价层电子对数等于4，则VSEPR模型为四